Пастбища в условиях Казахстана представляют собой сложный биогеоценоз, регулируемый многими факторами. Экологическое состояние пастбищ зависит от целого ряда параметров, важнейшими из которых являются климатические и антропогенные. В понятие деградация пастбищ входит как сокращение общей биомассы, так и изменение видового состава растительности и, прежде всего, исчезновение видов – эдификаторов, замена их другими видами, часто относящимися к категории непоедаемых. Информация, получаемая с различных спутников, позволяет оценивать изменения практически всех природных факторов, определяющих развитие растительных сообществ. Кроме того, огромное влияние на качество пастбищ оказывает интенсивность выпаса и вид скота, питающегося на данном пастбище. Вопросам мониторинга пастбищных земель посвящено большое количество научных разработок. Разработаны методики оценки влияния интенсивности выпаса на состояние пастбищ. Все существующие методики требуют их адаптации к условиям Казахстана.
Согласно проведенным исследованиям для общей характеристики состояния растительного покрова пастбищных экосистем по спутниковым данным рекомендуется использовать вегетационные индексы NDVI и SAVI, рассчитанные по данным MODIS. На их основе в мировой практике используются производные индексы: Grasscover Index (GI = 210.57*NDVI-47.915) – индекс плотности растительного покрова, Unpalatable Grass Index (UGI = -318.11*SAVI+152.13) – индекс, показывающий содержание непоедаемых трав и индекс риска деградации естественного травяного покрова Degradation Risk Index (DRI= 0.5*(1-GI)+0.5*UGI.
Расчеты этих индексов по данным TERRA/MODIS проведены для Жамбылского района Алматинской области и Шетского района Карагандинской области, где уже в течение двух лет проводятся наблюдения за проективным покрытием почвы растительностью и сбор образцов для оценки биомассы. На рисунках 1-4 приведены карты, построенные для всех вышеперечисленных индексов.
SAVI 16 May |
SAVI 28 August
Рис. 1 Распределение индекса SAVI, вычисленного по данным TERRA/MODIS на 16 мая и 28 августа 2010 года. Жамбылский район, Алматинская область
На картах по вегетационному индексу SAVI в мае месяце хорошо прослеживается зональное распределение почвенно-растительного покрова по территории района: от пустынных эфемерово-разнотравно-злаковых пастбищ песчаных массивов Прибалхашья (значения SAVI 0,0869 – 0,1491) до горных лугов и лесов среднегорий Заилийского Алатау (значения SAVI 0,4604 – 0,5227). Выделяются также посевы озимых на плато Карой и в предгорных равнинах (значения SAVI 0,3359 – 0,3981) и полынно-эфемеровые пастбища (значения SAVI 0,1491 – 0,2114). В августе месяце, в связи с прекращением вегетации эфемеровой растительности и созреванием озимых, практически на всей территории равнинной части описываемого района отмечаются низкие значения коэффициента (0,0793 – 0,1227), тогда как в горах сохраняется зеленый растительный покров о чем свидетельствуют значения SAVI от 0,2964 местами до 0,4266.
Grass_14_June |
Grass_28_August
14 июня 2010 г.
28 августа 2010 г.
Рис1 Индексы травяного покрова GI, Жамбылский район
Индексы травяного покрова менее информативны, чем SAVI, однако и по ним можно проследить сезонные различия в изменении растительного покрова, особенно в горной части Жамбылского района.
UPG_14_June |
UPG-28-August
14 июня 2010 г.
28 августа 2010 г.
Рис. 3 – Индекс непоедаемых трав, Жамбылский район
На первый взгляд, можно отметить, что в горах лучше сохранился естественный растительный покров пастбищ и потому количество сорной растительности меньше, чем на равнинах, где сильно сбиты пастбища. Информация, полученная по данному индексу, подлежит дальнейшему анализу с привлечением данных полевых обследований.
degradation risk |
Рис. 4 – Риск деградации растительных сообществ. Жамбылский район, Алматинская область, 2011 год
Данная карта отражает общие тенденции деградации растительного покрова: процессам деградации наиболее подвержены территории пустынных